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2019년 노벨생리의학상, 세포의 산소이용을 연구한 과학자들이 공동수상

  • 등록일2019-10-16
  • 조회수6228
  • 분류생명 > 생명과학
  • 발간일
    2019-10-10
  • 키워드
    #2019 노벨 생리의학상#그레그 세멘자#윌리엄 캘린 주니어#피터 래트클리프
  • 첨부파일
    • pdf BioINwatch19-69(10.10)●2019년 노벨생리의학상 세포의 산소이용... (다운로드 153회) 다운로드 바로보기
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BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 19-69
2019년 노벨생리의학상, 세포의 산소이용을 연구한 과학자들이 공동수상

 

◇ ‘2019 노벨 생리의학상’은 세포가 산소 농도에 적응하는 과정을 밝혀 암, 빈혈 등 혈중 산소농도와 관련된 질환 치료에 기여한 미국 존스홉킨스 의과대학의 그레그 세멘자, 미국 하버드 의과대학의 윌리엄 캘린 주니어, 영국 옥스퍼드 대학교의 피터 래트클리프가 공동으로 수상


▸주요 출처 : The Journal of Clinical Investigation, William Kaelin, Peter Ratcliffe, and Gregg Semenza receive the 2016 Albert Lasker Basic Medical Research Award, 2016.10; BRIC, [바이오토픽] 2019 노벨 생리의학상 수상자, 2019.10.8.; 연합뉴스, 노벨 생리의학상, 美케일린 등 3명…"세포의 산소이용 연구", 2019.10.7

 

■ 노벨생리의학상의 2019년 수상자는 “세포의 산소이용 연구”에 관한 3명의 과학자*로 선정


 * 미국 존스홉킨스 의과대학의 그레그 세멘자, 미국 하버드 의과대학의 윌리엄 캘린 주니어, 영국 옥스퍼드 대학교의 피터 래트클리프

 

 

연구성과 주요내용

 

 

 

◈ 동물은 음식물을 유용한 에너지로 전환하기 위해 산소가 필요. 산소의 기본적인 중요성은 수 세기 동안 이해되고 있었지만, 세포가 산소 수준에 적응하는 메커니즘은 오랫동안 알려지지 않았음

◈ 올해 노벨생리의학상 수상자들은 세포가 변화하는 산소의 가용성(oxygen availability)을 감지하고 적응하는 메커니즘을 발견. 그들은 변화하는 산소 수준에 반응하여 유전자 활성을 조절하는 분자기구(molecular machinery)를 확인

◈ 이를 통해 생명의 가장 필수적인 적응과정에 필요한 메커니즘을 규명. 그들은 산소 수준이 세포의 대사 및 생리 기능에 영향을 미치는 과정을 이해하는 기초를 확립. 또한 그들의 발견은 암, 빈혈, 기타 질병과 싸우는 새로운 전략을 약속하는 길을 닦음

 

출처 : BRIC, [바이오토픽] 2019 노벨 생리의학상 수상자, 2019.10.8


 종양학의 캘린, 신장학의 래트클리프, 의약유전학의 세멘자는 각각의 전문분야에서 “저산소에서 세포는 어떻게 적응하는가?”의 생물학적 현상에 대한 질문에 서로 다른 방식으로 접근하여 연결되는 하나의 결론을 도출
 ○ 이들의 중요한 과학적 질문은 암을 치료하는데 활용되고 궁극적으로 생명현상을 이해하는데 기여
   - 이들은 2016년 '미국의 노벨상' 또는 '예비 노벨상'으로 불리는 래스커상 (Lasker Awards)을 수상해 그동안 노벨생리의학상의 유력한 후보로 거론
 ○ 1992년 그레그 세멘자는 유전학자로 저산소에 적응하는 적혈구 생성인자 (Erythropoietin, EPO) 형질전환 마우스의 연구에서 HIF-1이 HRE(hypoxia response element)를 통해서 EPO의 발현을 조절한다는 사실을 발견
   - 이후 HIF-1이 HRE를 통해 저산소 조건에서 중요한 각종 유전자들의 스위치 역할을 한다는 것이 발견되고,
   - 이 유전자들은 모두 세포의 해당 과정 등과 같은 세포 대사나, 혈관 생성 등 여러 인간의 생리 현상에 작용하는 중요 단백질임을 규명
 ○ 1993년 윌리엄 캘린 주니어는 ‘폰 힙펠-린다우(Von-Hippel Lindau, VHL)’ 유전자를 없앤 마우스의 신장에는 HIF-1이 축적되고, 하위 인자들의 발현이 높아져 있음을 발견
   - 또한 HIF-1을 유비퀴틴화(Ubiquitination)하여 분해시키는 VHL 단백질 복합체의 구조를 규명
 ○ 비슷한 시기에 피터 래트클리프는 VHL 단백질이 산소 농도에 따라  HIF-1을 인식하는 산소 의존적 분해 도메인(Oxygen dependent degradation, ODD)의 존재와 그 기전을 규명하여 VHL과 HIF-1 사이의 연결고리를 완성

 

 

■ 종양학의 캘린, 신장학의 래트클리프, 의약유전학의 세멘자는 각각의 전문분야에서 “저산소에서 세포는 어떻게 적응하는가?”의 생물학적 현상에 대한 질문에 서로 다른 방식으로 접근하여 연결되는 하나의 결론을 도출


 ○ 이들의 중요한 과학적 질문은 암을 치료하는데 활용되고 궁극적으로 생명현상을 이해하는데 기여
   - 이들은 2016년 '미국의 노벨상' 또는 '예비 노벨상'으로 불리는 래스커상 (Lasker Awards)을 수상해 그동안 노벨생리의학상의 유력한 후보로 거론


 ○ 1992년 그레그 세멘자는 유전학자로 저산소에 적응하는 적혈구 생성인자 (Erythropoietin, EPO) 형질전환 마우스의 연구에서 HIF-1이 HRE(hypoxia response element)를 통해서 EPO의 발현을 조절한다는 사실을 발견
   - 이후 HIF-1이 HRE를 통해 저산소 조건에서 중요한 각종 유전자들의 스위치 역할을 한다는 것이 발견되고,
   - 이 유전자들은 모두 세포의 해당 과정 등과 같은 세포 대사나, 혈관 생성 등 여러 인간의 생리 현상에 작용하는 중요 단백질임을 규명


 ○ 1993년 윌리엄 캘린 주니어는 ‘폰 힙펠-린다우(Von-Hippel Lindau, VHL)’ 유전자를 없앤 마우스의 신장에는 HIF-1이 축적되고, 하위 인자들의 발현이 높아져 있음을 발견
   - 또한 HIF-1을 유비퀴틴화(Ubiquitination)하여 분해시키는 VHL 단백질 복합체의 구조를 규명


 ○ 비슷한 시기에 피터 래트클리프는 VHL 단백질이 산소 농도에 따라  HIF-1을 인식하는 산소 의존적 분해 도메인(Oxygen dependent degradation, ODD)의 존재와 그 기전을 규명하여 VHL과 HIF-1 사이의 연결고리를 완성

 

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